uabooks.top

E téma tananyaga segít nektek:

elképzelést alkotni a kémiai elemek elterjedtségéről a növényi és az állati szervezetekben; ismereteket szerezni egyes elemek élettani hatásáról;

bővíteni ismereteiteket a biogén elemekről, a makro- és a mikroelemekről.

Érdekes

tudnivaló

A szenet az élet elemének nevezik.

A nemfémes elemek és az élő szervezetek.

Minden élő szervezet alapja a víz és a szerves vegyületek: elsősorban a fehérjék, a zsírok, a szénhidrátok, a nukleinsavak. A vízmolekulák hidrogénből és oxigénből állnak; a zsírok és a szénhidrátok összetevői a szén, a hidrogén és az oxigén; a fehérjék és a nukleinsavak ezen felül még nitrogén-, kén- és foszforatomot is tartalmaznak. Ezt a hat elemet nevezik organogén, vagy a mai nyelv-használatban elsődleges biogén elemeknek. Az élő

szervezetekben ezeknek az elemeknek a tömeg-rész-aránya mintegy 97-98% (12. táblázat).

12. táblázat

Az élő szervezetekben található kémiai elemek mennyisége

(A. P. Vinogradov* tanulmánya alapján)

*A. P. Vinogradov (1895-1975) neves geokémikus.

A táblázat adataiból kitűnik, hogy a növényi és az állati szervezetek elemi összetétele nagyon hasonló.

A 29. §-ban szó volt arról, hogy milyen elemekre van szükség a növények fejlődéséhez. Ismeretet szereztetek arról, hogy vannak makro- és mikroelemek. A makroelemek a növények számára nagyobb mértékben szükségesek, ezért találhatók ezek a műtrágyák összetételében. A három makroelem közül kettő - a nitrogén és a foszfor, a mikroelemek között a bőr, a klór - nemfémes elemek. A kén a két csoport között helyezkedik el, ún. másodlagos biogén elem.

A nemfémes elemek többségét a növények ionok formájában -

valamint

- veszik magukhoz a talajból.

A szén, a hidrogén és az oxigén a fotoszintézis során kerül a növénybe: a szén a szén-dioxidból, a hidrogén a vízből, az oxigén mindkettőből.

Az állati és az emberi szervezetek számára a fent nevezett elemek közül majdnem mind nélkülözhetetlen, sőt más elemek is elengedhetetlenek. A kén a fehérjék összetételében található. A klór az emésztésben játszik szerepet, de a vér is tartalmazza ezt az elemet.

a

Ca₅(PO₄)₃OH vegyület, a

és a F a

Ca₅(P0₄ )₃F vegyület összetételében található; mindkét vegyület a csont és a fogak szervetlen alkotórésze. A fogzománc erősítése céljából tesznek a fogkrémekbe fluorvegyületet. Az ember és más gerincesek pajzsmirigye által termelt hormonok egyik csoportja is tartalmaz jódot, így nélkülözhetetlen. Mivel az ivóvíz kevés jódot tartalmaz, ezért ajánlják étkezéshez a jódozott só használatát (92. ábra). A jódozott só 0,001-0,01%-ban tartalmaz KI vagy KIO³ vegyületet.

92. ábra

Jódozott étkezési só

A fémes elemek és az élő szervezetek. Az

élő szervezetekben fémes elemekből tömegszázalékban sokkal kevesebb van, mint nemfémes elemekből, de nagyobb a változatosságuk.

A kálium egyike a növények makroelemeinek. Nátrium- és kálium-ionok minden sejtben talál

hatóak, a magnézium a klorofill (vegyület, mely a fotoszintézist irányítja) összetételében található. A mikroelemek közül a cink, a mangán, a vas, a nikkel, a réz, a molibdén és még néhány más elem. A növények természetesen ionok formájában veszik fel azokat, pontosabban kationok formájában:

Az állati és az emberi szervezetben több a fémes elem, mint a növényekben. A vas a hemoglobin legfontosabb alkotórésze, az oxigénmolekulák szállításához elengedhetetlen. Kalcium van a csontokban, a fogakban, a tojáshéjban, a csigaházban. Ca²⁺-kation szükséges az izmok ingerlékenységéhez (hiányában izomgörcsök lépnek fel), a véralvadáshoz. A Na⁺- és a K⁺-ionok egyensúlya fontos a szív, az izmok működéséhez és az anyagcserefolyamatoknál. Fémes mikroelemeket különböző enzimek tartalmaznak.

A kalcium-szükségletet a szervezet főleg tej és tejtermékekkel fedezi. A nátriumot konyhasóval pótolja, amiből naponta 3-5 g kell fogyasztani. A legtöbb kálium a babban, az aszalt sárgabarackban, a szőlőben található, a vas az almában, a hajdinában, a céklában, a zöldsalátákban.

Az emberi szervezetben 15 létfontosságú biogén elem található, ebből 10 fémes (Na, K, Mg, Ca, Fe, Zn, Mn, Cu, Co, Mo) és 5 nemfémes (P, S, Cl, I, Se). Ezek a mikroelemek mindössze néhány ezrelékben fordulnak elő az élő szervezetekben, ennek ellenére nélkülözhetetlenek, hiszen legtöbbjük az életfolyamatokhoz szükséges makromolekulák egy-egy alkotója.

Meg kell jegyezni, hogy nemcsak egy elem hiánya, hanem a többlete is negatívan hathat a szervezet fejlődésére.

ÖSSZEFOGLALÁS

Minden élő szervezet alapja a víz és a szerves vegyületek. Biogén elemeknek nevezik azokat a kémiai elemeket, amelyek atomjai részt vesznek az élő szervezetek felépítésében. Az elsődleges biogén elemek (organogén elemek) a szén, a hidrogén, az oxigén, a nitrogén, a kén és a foszfor.

A nemfémes elemek az élő szervezetekben anion formájában, a fémes elemek kationokként vannak jelen.

Minden makro- vagy mikroelem egy vagy több fontos feladatot lát el az élő szervezetben.

255. Véleményetek szerint a szilícium az élő szervezetekben miért található csak nyomokban, míg a földkéreg második leggyakoribb eleme?

256. Milyen kémiai átalakulások történnek a nitrogénvegyületekkel az emberi szervezetben?

257. Internetes anyagok vagy más információs forrás segítségével készítsetek rövid előadást a következő témákból:

a) a talaj nitrogénhiányának hatása a zöldségfélék fejlődésére;

b) mikroelemek a tenger gyümölcseiből készült ételekben.

258. A 12. táblázat a szén és a hidrogén növényekben való előfordulásával kapcsolatos adatait felhasználva határozzátok meg, hogy a növényekben levő melyik elem atomjából van több, és hányszor több van belőle?

259. Az állati szervezetek nátrium- és kálium-tömegszázalékos tartalma (12. táblázat) alapján határozzátok meg, hány KMon jut minden 10. NaMonra?

260. Az emberi szervezet kalciumtartalma mintegy 1,5%. Milyen anyagmennyiségű és tömegű kalcium található a ti szervezetetekben?

 

 

Ez a tankönyv anyaga Kémia a 11. osztály számára Pavlo Popéi